Bioeconomía circular, biomedicina y el tratamiento de residuos son algunas de las aplicaciones que se desarrollan gracias al trabajo de los investigadores que conforman la Red Internacional BioPol, tema sobre el cual nos comenta la Dra. Aparna Banerjee, investigadora del Centro de Investigación en Estudios Avanzados (CIEAM) UCM.

Los polisacáridos son carbohidratos complejos y tienen un papel esencial en la creación de estructuras y tejidos. Destaca su importancia en los organismos vegetales.

Precisamente sobre este tema fue sobre el cual expertos de la Universidad Católica del Maule (UCM) recientemente capacitaron a estudiantes de pregrado, postgrado y doctorado, así como a jóvenes investigadores y postdoctorantes en el marco de la primera reunión de la Red Internacional BioPol articulada en el proyecto FOVI220149 que lidera la investigadora del Centro de Investigación en Estudios Avanzados (CIEAM) del plantel, Dra. Aparna Banerjee.

“El objetivo del taller fue capacitar a los estudiantes de diversos niveles sobre polisacáridos biológicos desde múltiples campos científicos: producción y caracterización de la estructura química, comprensión molecular de su biosíntesis a nivel génico, sus aplicaciones industriales en especial en los sectores agroalimenticio (procesamiento de alimentos) y de la salud con el desarrollo de sistemas poliméricos como nanopartículas, hidrogeles basados en biomateriales como estrategias de liberación controlada/dirigida de fármacos y en el contexto ambiental para el tratamiento de aguas residuales”, detalló la doctora Banerjee.

En relación a los avances en investigación y colaboración de la Red BioPol abordados en la cita, la Dra. Aparna Banerjee, señaló que principalmente están vinculados a varios fondos de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID) y otros fondos en marcha sobre investigación de biopolisacáridos en Chile.

“Los investigadores nacionales asociados a la red han trabajado sobre polisacáridos de manera muy interdisciplinaria, desde factores ambientales extremos que modulan la producción de polisacáridos hasta mecanismos moleculares de formación de biopelículas y producción de exopolisacáridos”, indicó.

Los trabajos sobre la producción de polisacáridos son desarrollados por el Dr. Alexander Galán Mejía del CIEAM UCM, los mecanismos moleculares de formación de biopelículas y producción de exopolisacáridos por el Dr. Nicolás Giuliani de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, a quienes se suma la estudiante de doctorado del programa Biotecnología Traslacional de la UCM Cynthia Meza que se encuentra haciendo una pasantía en la Escuela de Minas y Tecnología de Dakota del Sur, en el laboratorio del investigador internacional asociado a este proyecto el Dr. Rajesh Sani, para trabajar en escalar y bajar el costo de la producción de polisacáridos biológicos, trabajo doctoral que avanza con la co-tutoría del investigador principal de este proyecto Dr. Aparna Banerjee.

“El propósito de la pasantía que realiza Cynthia Meza está en escalar la producción de polisacáridos por microorganismos en fermentadores de gran capacidad y en la reducción de costos de producción utilizando residuos agrícolas en reemplazo de medios nutritivos”, agregó la investigadora.

En la cita, presentó además el Dr. Gustavo Cabrera de la U. San Sebastián, quien compartió resultados muy relevantes sobre los polisacáridos de hongos y la formación de nanofibras, mientras que los hidrogeles a base de polisacáridos y sus aplicaciones biomédicas fueron discutidos por el Dr. Adolfo Marican de la U. de Talca. Por otro lado, el Dr. Esteban Durán de la misma casa de estudios presentó su trabajo con relación al desarrollo de nanoantibióticos a base de polisacáridos como nueva alternativa para combatir la resistencia bacteriana.

Además, la investigadora postdoctoral de la red BioPol, Dra. Shrabana Sarkar del CIEAM UCM, presentó resultados relativos al uso sustentable de biopolisacáridos para el tratamiento de agua contaminadas y la Dra.  Karem Gallardo de la U. Católica del Norte, presentó de manera online los resultados de su proyecto de investigación Fondecyt Iniciación sobre biorremediación bacteriana a base de biopolisacáridos.

En palabras de la investigadora UCM, la mirada a largo plazo de la red internacional BioPol busca ampliar el espectro de colaboración científica, generar proyectos conjuntos de Investigación y Desarrollo, producir publicaciones conjuntas, y finalmente generar protocolos y tecnologías para extraer polisacáridos microbianos pensando en crear un centro multi-institucional y transdisciplinario de investigación aplicada en biopolisacaridos.

Mirada interdisciplinaria

La Dra. Banerjee, profesora-investigadora asociada al CIEAM UCM, ha enfocado su trabajo en cómo aplicar polisacáridos bacterianos termófilos como aditivos en la industria alimentaria, relacionando esto con sus actuales proyectos INACH Regular RT_24-21 y Fondecyt Regular 1231917 de los cuales es investigadora responsable.

Recientemente, la doctora Banerjee presentó los resultados obtenidos durante su estancia de investigación en la Universidad de São Paulo en el laboratorio del Dr. João Paulo Fabi para caracterizar estructuralmente los polisacáridos en el marco de estos proyectos.

Sobre los avances del proyecto FOVI220149 relacionado con polisacáridos biológicos, se resumen en tres objetivos. “Está crear una línea base para comprender los polisacáridos de origen biológico de manera interdisciplinaria. En este contexto nuestro grupo ya está trabajando en comprender el impacto que los ciclos biogeoquímicos ambientales de la Isla Decepción en la Antártica, donde se encuentran microrganismos extremófilos relevantes para la producción de polisacáridos, desde la comprensión de su biosíntesis a nivel celular y caracterización hasta la producción optimizada para aplicaciones biotecnológicas en la industria alimentaria, nanobiomedicina y en el tratamiento de aguas residuales”, indicó.

En esta misma línea fue que la Dra. Banerjee tuvo una capacitación en la Universidad de Sao Paulo en el laboratorio del Dr. Fabi, utilizando equipos Cromatografía para análisis de polisacáridos bacterianos complejos obtenidos del proyecto INACH Regular y otros. De igual manera, la investigadora postdoctoral Dra. Sarkar, en colaboración con la Dra. Banerjee también publicó recientemente un artículo científico sobre nanopartículas de plata estabilizadas con polisacáridos bacterianos que decoloran tintes azoicos presentes en agua.

Respecto del impacto espera que tenga este proyecto en el ámbito de la investigación y aplicaciones prácticas, la Dra. Banerjee, sostuvo que “Este proyecto formó la primera red internacional de investigadores de polisacáridos biológicos (BioPol) con el objetivo de comprender y caracterizar polisacáridos de origen biológico desde una mirada interdisciplinaria y con detalle también en bioeconomía circular para desarrollar y promover diferentes aplicaciones biotecnológicas de estos polisacáridos en la industria alimentaria, biomedicina y en el tratamiento de residuos”, afirmó.

Crédito: DIRCOM UCM.